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水滑石在防火涂料中的阻燃机理

2020-11-13 10:30:59

阻燃防火涂料主要是通过涂覆在材料表面起到防火、隔热的作用,在防火涂料配方中添加防火填料可以使涂料耐火性能增强,并降低可燃气体的排放,提高炭层质量,使得炭层更加致密,从而起到隔火隔热作用,能够有效防止火势快速蔓延。水滑石是一种带正电荷的金属氧化物层和带负电的阴离子构成的纳米层状材料,以水滑石为添加型防火填料制备的防火涂料,具有良好的阻燃性能。


水滑石对防火涂料性能的影响:水滑石的添加可以使炭层更加均匀致密,牢固,使得炭层能够较好的阻隔火焰,使得涂层防火性能增强,增长耐燃时间;可以提高防火涂料的成炭量;可以改善防火涂料的释烟性能,降低烟密度等级。


水滑石在防火涂料中的阻燃机理为固相阻燃机理,当防火涂料受热时,首先水滑石层间自由水受热分解,并带走一部分热量;继续受热,水滑石层板间的结合水脱去,带走部分热量,并有一部分碳酸根受热分解成二氧化碳,二氧化碳为不燃气体,和水蒸气一起逸出不仅能带走热量,还能稀释空气中的氧浓度。


在接下来的燃烧过程中,水滑石因脱水,层间氢键小时,层板坍塌,片层结构游离于防火涂料中间,与此同时,膨胀型防火涂料IFR体系发挥作用,聚磷酸铵APP受热分解形成磷酸、焦磷酸等物质,促进基体和季戊四醇PER成炭,形成熔融炭质层,坍塌的水滑石片层结构游离于熔融质炭层当中增强炭层强度,加上气源三聚氰胺MEL的分解,产生氨气、氮气等不燃性气体,逸出使得熔融质炭层膨胀,并带走部分热量,膨胀炭层随着持续加热而逐渐稳固,起到隔火隔热的作用,保护基体,使得基体不继续分解,达到阻燃的目的。

 

阻燃防火涂料

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